Sviluppo di potenza non è solo un aspetto chiave in molte attività sportive, ma anche la capacità degli atleti di generare potenza è un forte indicatore delle prestazioni sportive. Ecco perché gli allenatori di forza e gli scienziati dello sport stanno costantemente cercando nuovi metodi e tecniche di allenamento che consentano agli atleti di manifestare la loro massima potenza. Uno di questi metodi che ultimamente è diventato popolare è l’allenamento con resistenza variabile (VRT)1.
VRT è un termine generico usato per descrivere tecniche di carico che forniscono carichi variabili durante un movimento e tradizionalmente prevede un carico crescente durante la fase concentrica e un carico decrescente durante la fase eccentrica. Il concetto di VRT non è affatto nuovo. Esiste una certa evidenza che mostra tentativi di produrre resistenza progressiva con l’aiuto di sistemi a fune e contrappesi già negli anni ’40. Tuttavia, negli ultimi decenni, VRT ha guadagnato molta popolarità tra gli allenatori di S&C e gli atleti a causa del fatto che la resistenza variabile può anche essere prodotta attraverso l’uso di fasce elastiche o catene1–3.
Ma prima di approfondire questo argomento, è importante rivedere alcuni concetti di base sulla cinematica e la cinetica applicati agli esercizi di forza di base.
Nella maggior parte degli esercizi di resistenza (non balistici), il movimento parte da una velocità zero, raggiunge la velocità massima in un momento intermedio nella fase concentrica dell’esercizio e, infine, torna nuovamente a zero. Pertanto, una parte considerevole della fase concentrica, soprattutto nelle fasi finali del movimento, è dedicata alla decelerazione del carico, soprattutto con carichi leggeri<(<50/60% 1RM) e medi (60-75/80% 1RM)4. Questa accelerazione negativa (decelerazione) sembra essere maggiore di quella che ci si aspetterebbe solo in base all’effetto della gravità e dipende dalla forza applicata dall’atleta nella direzione opposta al movimento. Di conseguenza, la forza applicata dall’atleta contro il carico esterno è negativa e, da un punto di vista cinematico, il movimento può essere ulteriormente suddiviso in una fase ‘propulsiva’ (F> 0) e una fase ‘frenante’ (F <0)4. Questa differenziazione non è solo una divisione della fase concentrica, ma sembra essere molto più rilevante di quanto si pensasse in precedenza2,5. Essenzialmente, in queste situazioni, il sistema neuromuscolare viene addestrato a decelerare alla fine della gamma, non accelerare, come richiesto in molte azioni sportive2.
Figura 1 Confronto tra pressa da banco eseguita con 20 vs 80% 1RM. Con l’aumento del carico, la fase di decelerazione si accorcia e la fase di accelerazione aumenta. La velocità diminuisce mentre il tempo per raggiungere la velocità massima aumenta quando il carico è maggiore.
Inoltre, la potenza meccanica può essere definita come il rapporto tra lavoro e tempo o la forza moltiplicata per la velocità del movimento 6:
Potenza = Forza x Velocità
Dal momento che la potenza è il prodotto di forza e velocità, entrambi i componenti sono necessari nell’allenamento della potenza muscolare, poiché sono strettamente correlati: quando la velocità del movimento aumenta, la forza che i muscoli possono produrre diminuisce. Pertanto, quando si fa riferimento alla massima potenza che può essere generata in un movimento, questa si trova in un punto compreso tra la massima forza e velocità, che varia a seconda del movimento eseguito 7,8.
Figura 2 Relazione tra forza-velocità, forza-potenza e carico ottimale
I Benefici della VRT
Quindi, variando la resistenza applicata sia con l’uso di bande o catene, è in grado di modificare l’intera produzione di forza del movimento. Innanzitutto, dato che il carico è massimo alla fine del movimento (ovvero nello squat; nella fase in piedi), quando la banda è completamente estesa (questo non si applica alle catene),genera un carico accentuato della fase eccentrica e aumenta la velocità che può anche aumentare il successivo Sviluppo della Forza Concentrica (RFD) 10. E secondo, mentre la fase concentrica si svolge, il carico aumenta in modo curvilineo (bande) o lineare (catene), consentendo alla resistenza di aumentare nelle posizioni biomeccaniche vantaggiose in quanto il muscolo è in grado di esercitare una maggiore forza. Il termine “resistenza di adattamento”, comunemente utilizzato per riferirsi all’allenamento con bande e catene, deriva dal fatto che il peso “si adatta” (diventando più pesante o più leggero) in base alla biomeccanica di un dato movimento (di solito, diventando più pesante man mano che il movimento raggiunge il punto finale) 10-12.
Inoltre, tenendo conto delle caratteristiche cinematiche sopra menzionate della maggior parte dei sollevamenti tradizionali in termini di accelerazione, l’aggiunta di bande o catene elimina essenzialmente la fase di decelerazione perché dopo il punto di adesione l’accelerazione deve rimanere positiva per spostare il carico crescente fornito dalla resistenza di adattamento 10,11, mimando movimenti sportivi specifici come salti, lanci e movimenti balistici che sono noti per produrre un aumento continuo della forza durante la fase concentrica fino a quando il carico non viene rilasciato. L’aumento di carico ottenuto con le bande o catene di resistenza variabile si pensa che corrisponda da vicino all’aumento della forza muscolare accumulata e al aumento di coppia intorno a una articolazione durante un movimento concentrico e può consentire un periodo maggiore di attivazione 13.
Alla fine, la curva di forza umana è influenzata dalla coppia (una misura di quanto una forza agendo su un oggetto causi la rotazione di quell’oggetto) intorno a singole articolazioni. La curva di forza umana può essere classificata in 3 categorie: ascendente, discendente e a campana13. La forma della curva è determinata dalla relazione tra forza e angolo. Un esempio di esercizi influenzati da una curva discendente in cui è richiesta la massima forza alla fine della fase concentrica sono gli esercizi di trazione superiore come il rematore piegato, le trazioni e le trazioni su panca13. I movimenti a singolo giunto come i curl per bicipiti o le estensioni del tricipite sono esempi di esercizi a curva di forza a campana in cui la massima forza si verifica intorno a metà dell’intervallo di movimento. Esercizi come squat e deadlift sono esempi di una curva di forza ascendente13.
Figure 3 Tre curve di forza principali: produzione di forza rispetto all’angolo articolare13
L’allenamento con fasce o catene elastiche sfida la curva di forza ascendente fornendo un carico variabile in tutta la gamma di movimento con la maggiore resistenza sperimentata a o vicino all’estensione muscolare completa, dove gli atleti mostrano di solito la più alta produzione di forza. Le fasce o catene elastiche utilizzate come modalità resistiva completano il rapporto lunghezza-tensione richiedendo un reclutamento progressivo di unità motorie ad alta soglia, richiedendo quindi il più alto reclutamento di unità motorie nella posizione meccanicamente più vantaggiosa all’interno di quel movimento13.
Le bande
Le bande sono viscoelastiche, mostrando proprietà non lineari o viscosi in combinazione con proprietà elastiche lineari. Durante la regione elastica, la deformazione aumenta in proporzione diretta alla quantità di tensione applicata alla banda. Tecnicamente, la tensione fornita dalla banda è uguale alla costante di rigidità (k) moltiplicata per la deformazione (d)13:
Tensione = k (rigidità) x d (deformazione)
Tuttavia, c’è un modo più semplice per determinare la tensione della banda a scopi pratici o forse 2. Ho la fortuna di avere una cellula di forza, che misura la forza direttamente. Quindi, basta un secondo per collegare un’estremità della banda a un rack e l’altra alla cellula di forza e iniziare a tirare mentre si misura la distanza che fornisce la forza generata dalla banda a una determinata distanza. L’altro modo è un po ‘più “fatto in casa” ma altrettanto efficace. Fissare la banda (o le bande) al rack e al bilanciere, pesarsi con il bilanciere (e le bande) come se si stesse facendo uno squat, quindi ripetere la procedura ma senza le bande. Calcolare le differenze e avrai quanti kg rappresentano la tensione esercitata dalle bande.
Inoltre, McMaster, Cronin e McGuigan hanno pubblicato un eccellente articolo su questo argomento che è più che consigliato da consultare12.
Figura 4 Forza generata da diverse bande di diversi colori a diverse lunghezze misurate da una cella di forza. Ad esempio, la banda viola genera 13,7 kgF quando la sua lunghezza è di 80 cm (dati non pubblicati).
È stato dimostrato che l’uso delle bande durante l’allenamento aumenta la forza negli atleti ricreativi del 10-30% in periodi di allenamento di 6-12 settimane. Uno studio di Damush e Damush ha rilevato un aumento della forza durante un programma di allenamento con bande di 8 settimane che consisteva in sessioni di allenamento a corpo intero due volte alla settimana eseguendo un solo set di sette esercizi fino a raggiungere un livello di 4 sulla scala Borg Perceived Exertion nelle donne anziane14.
Inoltre, quando le bande sono aggiunte agli esercizi con pesi liberi, come lo squat, il deadlift e la panca, la tensione aggiunta alla fine della fase concettrica positiva è stata dimostrata per migliorare la forza massima (16%) e la potenza massima (24%)10. Tuttavia, questo non è sempre il caso poiché la ragione dietro di esso è molto più complessa15. Inoltre, è stato dimostrato che quando i carichi erano equiparati, c’era una maggiore attività EMG durante la contrazione eccentrica e maggiori velocità di picco nello squat eseguito con l’aggiunta di bande16.
Quando si combinano le bande con i pesi liberi, si raccomanda che RBR comprenda il 20-35% della resistenza totale e i pesi liberi comprendano il 65-80% rimanente, con un carico totale del 60% o 80-85% del massimo di 1 ripetizione (1RM) dell’atleta per migliorare le uscite di potenza e forza massime, rispettivamente, per lo squat e possibilmente altri esercizi a curva ascendente di forza10,13,17.
Catene
Le catene hanno proprietà simili a quelle delle bande, dal momento che la resistenza aumenta durante l’intero range di movimento; tuttavia, un tipo di resistenza aumenta in modo lineare (catene) e l’altro in modo curvilineo (bande)13. Le catene possono essere aggiunte ai pesi liberi per variare il modello di carico manipolando la resistenza esterna e quindi lo stimolo allenante. L’aggiunta di catene alle estremità di un bilanciere ha un effetto netto simile a quello delle bande; mentre la barra si muove verso l’alto, la resistenza aumenta progressivamente perché le catene vengono sollevate dal terreno e, mentre la barra viene abbassata, la resistenza diminuisce18.
Per calcolare quanto peso rappresenta una catena è ancora più facile che con le bande. È sufficiente conoscere quanto pesa ogni link e aggiungerlo al totale mentre viene sollevato.
Figura 5 Tabella che mostra la relazione tra massa e distanza per catene di diametri diversi12.
Si è suggerito che i guadagni di forza ottimali siano ottenuti utilizzando carichi 1RM compresi tra l’80 e il 100% composti da una resistenza di catena del 10-15% del carico totale con il restante 85-90% del carico costituito da resistenza di peso libero19. Per quanto riguarda i guadagni ottimali in potenza, si dovrebbe utilizzare una resistenza totale più leggera compresa tra il 60 e il 90% del 1RM dell’atleta, con l’80-85% della percentuale di carico proveniente dalla resistenza del peso libero e il 15-20% dalle catene; poiché questo cambia la cinematica di un esercizio consentendo una maggiore accelerazione in tutta la gamma di movimento19.
Gli studiosi hanno riferito un aumento della forza di picco e dell’impulso concentrico netto durante il deadlift con l’aggiunta di catene. Tuttavia, gli autori hanno anche osservato una diminuzione della velocità di picco della barra, della velocità media, della potenza di picco, della potenza media e della RFD di picco20. Inoltre, Coker et al. hanno osservato che il tempo di forza applicata, l’accelerazione iniziale e il reclutamento e l’attività dei muscoli stabilizzanti e sinergici sono aumentati tramite l’allenamento con catene21.
Inoltre, alcuni praticanti sostengono che le catene oscillanti possano promuovere un miglior controllo motorio, un aumento dell’attivazione e del reclutamento dei muscoli stabilizzanti e sinergici e una migliore adattamento neurologico; ma queste affermazioni non sono supportate scientificamente e potrebbero essere semplicemente il risultato dell’esecuzione di resistenza di peso libero18,21.
Bibliografia
1.Ataee, J., Koozehchian, M. S., Kreider, R. B. & Zuo, L. Effectiveness of accommodation and constant resistance training on maximal strength and power in trained athletes. PeerJ 2, e441 (2014).
2.Baker, D. G. & Newton, R. U. Effect of Kinetically Altering a Repetition via the Use of Chain Resistance on Velocity During the Bench Press. Journal of Strength and Conditioning Research 23, 1941–1946 (2009).
3.Soria-Gila, M. A., Chirosa, I. J., Bautista, I. J., Baena, S. & Chirosa, L. J. Effects of Variable Resistance Training on Maximal Strength. Journal of Strength and Conditioning Research 29, 3260–3270 (2015).
4.Sanchez-Medina, L., Perez, C. E. & Gonzalez-Badillo, J. J. Importance of the Propulsive Phase in Strength Assessment. International Journal of Sports Medicine 31, 123–129 (2009).
5.Newton, R. U., Kraemer, W. J., Häkkinen, K., Humphries, B. J. & Murphy, A. J. Kinematics, Kinetics, and Muscle Activation during Explosive Upper Body Movements. Journal of Applied Biomechanics 12, 31–43 (1996).
6.Knudson, D. V. Correcting the Use of the Term ‘Power’ in the Strength and Conditioning Literature. Journal of Strength and Conditioning Research 23, 1902–1908 (2009).
7.Shrier, I. Optimal Loading for Maximal Power Output during Lower-Body Resistance Exercises. Yearbook of Sports Medicine 2008, 81 (2008).
8.Kawamori, N. & Haff, G. G. The Optimal Training Load for the Development of Muscular Power. Journal of Strength and Conditioning Research 18, 675–684 (2004).
9.Sargeant, A. J. Structural and functional determinants of human muscle power. Experimental Physiology 92, 323–331 (2007).
10.Wallace, B. J., Winchester, J. B. & McGuigan, M. R. Effects of Elastic Bands on Force and Power Characteristics During the Back Squat Exercise. The Journal of Strength and Conditioning Research 20, 268 (2006).
11.Stevenson, M. W., Warpeha, J. M., Dietz, C. C., Giveans, R. M. & Erdman, A. G. Acute Effects of Elastic Bands During the Free-weight Barbell Back Squat Exercise on Velocity, Power, and Force Production. Journal of Strength and Conditioning Research 24, 2944–2954 (2010).
12.Mcmaster, D. T., Cronin, J. & McGuigan, M. R. Quantification of Rubber and Chain-Based Resistance Modes. Journal of Strength and Conditioning Research 24, 2056–2064 (2010).
13.McMaster, D. T., Cronin, J. & McGuigan, M. Forms of Variable Resistance Training. Strength and Conditioning Journal 31, 50–64 (2009).
14.Damush, T. M. & Damush, J. G. The Effects of Strength Training on Strength and Health-Related Quality of Life in Older Adult Women. The Gerontologist 39, 705–710 (1999).
15.Effects of Variable Resistance Training on Maximal Strength. Journal of Strength and Conditioning Research 32, e56 (2018).
16.CRONIN, J., McNAIR, P. & MARSHALL, R. The effects of bungy weight training on muscle function and functional performance. Journal of Sports Sciences 21, 59–71 (2003).
17.WALLACE, B. J., WINCHESTER, J. B. & MCGUIGAN, M. R. EFFECTS OF ELASTIC BANDS ON FORCE AND POWER CHARACTERISTICS DURING THE BACK SQUAT EXERCISE. Journal of Strength and Conditioning Research 20, 268–272 (2006).
18.Berning, J. M., Coker, C. A. & Adams, K. J. Using Chains for Strength and Conditioning. Strength and Conditioning Journal 26, 80–84 (2004).
19.Baker, D. & Newton, R. U. Methods to Increase the Effectiveness of Maximal Power Training for the Upper Body. Strength and Conditioning Journal 27, 24–32 (2005).
20.Swinton, P. A., Stewart, A. D., Keogh, J. W., Agouris, I. & Lloyd, R. Kinematic and Kinetic Analysis of Maximal Velocity Deadlifts Performed With and Without the Inclusion of Chain Resistance. Journal of Strength and Conditioning Research 25, 3163–3174 (2011).
21.Coker, C. A., Berning, J. M. & Briggs, D. L. A Preliminary Investigation of the Biomechanical and Perceptual Influence of Chain Resistance on the Performance of the Snatch. The Journal of Strength and Conditioning Research 20, 887 (2006).
